Η μυο-ειδική πρωτεΐνη δεσμίνη, αποτελεί μέλος των πρωτεϊνών του κυτταροσκελετού των ενδιαμέσων ινιδίων και εκφράζεται στους λείους και τους γραμμωτούς μυς. Στους συσταλτούς μύες, το πλέγμα του κυτταροσκελετού της Δεσμίνης περιβάλλει τους Ζ-δίσκους διασυνδέοντάς τους, ενώ παράλληλα συνδέει μεταξύ τους τις συσταλτές περιοχές της μυικής ίνας με την σαρκοπλασματική μεμβράνη, με διάφορα οργανίδια και με τον πυρήνα. Για να προσδιορίσουμε τους ακριβείς μηχανισμούς δράσης της δεσμίνης χρησιμοποιήσαμε το σύστημα υβριδισμού των ζυμών – yeast two hybrid screen system – προκειμένου να ανιχνεύσουμε πρωτεΐνες που αλληλεπιδρούν με τη δεσμίνη. Χρησιμοποιήσαμε ως «δόλωμα» αλληλουχίες των άκρων του μορίου της δεσμίνης του αμινο-τελικού και το καρβόξυ-τελικού. Μελετώντας τις πρωτεΐνες που προέκυψαν, διαπιστώσαμε ότι το αμινο-τελικό άκρο της δεσμίνης αλληλεπιδρά με διάφορες μιτοχονδριακές πρωτεΐνες. Με το ίδιο σύστημα αποκαλύψαμε αλληλεπιδράσεις της δεσμίνης με λυοσωματικές πρωτεΐνες όπως η καθεψίνη D και η προσαποσίνη οι οποίες αλληλεπιδρούν με το αμινοτελικό άκρο της δεσμίνης. Η καθεψίνη D είναι μια λυοσωματική πρωτεάση, που οδηγείται και ωριμάζει πλήρως στα λυοσώματα ενώ η προσαποσίνη είναι ένα πρόδρομο λυοσωματικό μόριο με πρωτεόλυση του οποίου, εντός του λυοσώματος, προκύπτουν οι σαποσίνες Α έως D. Η καθεψίνη D αποτελεί δείκτη καταστάσεων αυτοφαγία και τελευταία φαίνεται ότι επεμβαίνει σε φαινόμενα απόπτωσης επάγωντάς την κατά περίπτωση. Η αλληλεπίδραση της δεσμίνης με την καθεψίνη D επιβεβαιώθηκε και με βιοχημικές τεχνικές (in vitro) όπως η συνεργιστική ανοσοκαθίζηση /ανοσοκατακρήμνιση (co-immuno-precipitation) και η τεχνική GST pull-down. Μετά και από αυτές τις in vitro αποδείξεις, φαίνεται πως μάλλον συμβαίνει ευθεία αλληλεπίδραση μεταξύ της δεσμίνης και της καθεψίνης D. Γι’ αυτό, και με βάση όσα είναι γνωστά για την καθεψίνη D, προτείνουμε μια νέα λειτουργία του κυτταροσκελετού της δεσμίνης πιθανόν στην μετακίνησης και τη δημιουργία των λυοσωμάτων αλλά και έναν νέο ρυθμιστικό ίσως ρόλο της, σε διαδικασίες αυτοφαγίας και απόπτωσης, μέσω της πρόσδεσής της με σημαντικά μόρια ρυθμιστές τέτοιων διαδικασιών.................... / Desmin is the muscle - specific member of the intermediate filament family of cytoskeletal proteins, expressed both in striated and smooth muscle tissues. In mature striated muscle fibers, the desmin filament lattice surrounds the Z-discs, interconnects them to each other and links the entire contractile apparatus to the sarcolemmal cytoskeleton, cytoplasmic organelles and the nucleus. In order to identify the exact mechanisms of desmin’s action, we performed a yeast two-hybrid screen for desmin-interacting proteins. For this purpose, we used as baits the two non helical terminal regions of the desmin molecule, the amino (head)- and the carboxy (tail)- terminal domain. We have found that the head domain of desmin potentially interacts with two new groups of proteins, mitochondria and lysosome related. Specifically, in the second category, we have revealed an association of the head domain of desmin with Cathepsin D (one of the lysosomal proteinases) and prosaposin (a single precursor which gives rise to Saposins A-D by proteolytic cleavage in lysosomes and is also referred to as sphigolipid activator proteins). In addition to its targeting to lysosomes, Cathepsin D is also involved in apoptosis and autophagy processes. This protein interaction result has been retested. The interaction between cathepsin D and desmin has also been further confirmed both with reverse yeast transformation as well as biochemical assays such as co-immunoprecipitation and GST pull down assay. The above described strong evidence of direct interaction between desmin and cathepsin D, has allowed us to propose a novel function of desmin IFs in lysosomal trafficking and/or as a new regulator of autophagy and apoptotic cell death.